组合逻辑电路的设计
组合逻辑电路的设计获奖教案
组合逻辑电路的设计一、教学目标1. 让学生理解组合逻辑电路的基本概念和特点。
2. 使学生掌握组合逻辑电路的设计方法和步骤。
3. 培养学生运用组合逻辑电路解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 组合逻辑电路的基本概念讲解组合逻辑电路的定义、特点和应用。
2. 组合逻辑电路的设计方法介绍组合逻辑电路的设计步骤，包括需求分析、功能分解、逻辑表达式推导、逻辑门选择和电路实现。
3. 常见组合逻辑电路的设计实例讲解加法器、乘法器、编码器、译码器、多路选择器和算术逻辑单元等常见组合逻辑电路的设计方法。
4. 组合逻辑电路的仿真与测试介绍组合逻辑电路的仿真方法和测试技巧，让学生学会使用仿真工具对设计的电路进行验证和优化。
5. 组合逻辑电路在实际应用中的案例分析分析组合逻辑电路在计算机、通信、控制等领域的应用案例，让学生了解组合逻辑电路在实际工程中的重要性。
三、教学方法1. 采用讲授与实践相结合的教学方式，让学生在理论学习的基础上，通过实际操作加深对组合逻辑电路的理解。
2. 使用多媒体教学手段，结合实际电路图和仿真图，直观地展示组合逻辑电路的工作原理和设计过程。
3. 组织课堂讨论和小组合作，鼓励学生发表自己的观点和思路，培养学生的团队协作能力。
四、教学评价1. 课堂互动：评估学生在课堂上的提问、回答和讨论情况，考察学生的参与度和思维能力。
2. 课后作业：布置相关的设计题目，要求学生独立完成，检验学生对组合逻辑电路设计方法的掌握程度。
4. 期末考试：设置组合逻辑电路设计相关的题目，测试学生对课程知识的全面理解和应用能力。
五、教学资源1. 教材：选用权威、实用的组合逻辑电路教材，为学生提供系统性的学习资料。
2. 仿真工具：为学生提供组合逻辑电路仿真软件，方便学生进行电路设计和验证。
3. 网络资源：引导学生查阅相关的在线资料和学术文献，拓宽视野，丰富知识。
4. 实际电路器件：为学生提供组合逻辑电路所需的电子元器件，便于学生进行实践操作。
实验三 组合逻辑电路的设计(一)
实验三组合逻辑电路的设计（一）一、实验目的1．掌握用SSI器件设计组合逻辑电路的方法；2．熟悉各种常用MSI组合逻辑电路的功能与使用方法；3．掌握多片MSI组合逻辑电路的级联、功能扩展；4．学会使用MSI逻辑器件设计组合电路；5．培养查找和排除数字电路常见故障的初步能力。
二、实验器件1．74LS00 四二输入与非门74LS20 双四输入与非门2．74LS138 三线—八线译码器74LS139 双二线—四线译码器三、实验原理组合逻辑电路是最常见的逻辑电路，其特点是在任何时刻电路的输出信号仅取决于该时刻的输入信号，而与信号作用前电路原来所处的状态无关。
组合逻辑电路的设计，就是如何根据逻辑功能的要求及器件资源情况，设计出实现该功能的最佳电路。
在采用小规模器件（SSI）进行设计时，通常将函数化简成最简与—或表达式，使其包含的乘积项最少，且每个乘积项所包含的因子数也最少。
最后根据所采用的器件的类型进行适当的函数表达式变换，如变换成与非—与非表达式﹑或非—或非表达式﹑与或非表达式及异或表达式等。
在数字系统中，常用的中规模集成器件(MSI)产品有编码器﹑译码器﹑全加器﹑数据选择/分配器﹑数值比较器等。
用这些功能器件实现组合逻辑函数，基本采用逻辑函数对比方法。
因为每一种中规模集成器件都具有某种确定的逻辑功能，都可以写出其输出和输入关系的逻辑函数表达式。
在进行设计时，可以将要实现的逻辑函数表达式进行变换，尽可能变换成与某些中规模集成器件的逻辑函数表达式类似的形式。
下来我们介绍一下使用中小规模器件设计组合逻辑电路的一般方法。
四、组合电路设计原则及其步骤组合电路的设计是由给定的的逻辑功能要求，设计出实现该功能的逻辑电路，设计过程大致按下列步骤进行：（1）分析设计要求，把用文字描述的形式的设计要求抽象成输入、输出变量的逻辑关系；（2）根据分析出的逻辑关系，通过真值表或其他方式列出逻辑函数表达式；（3）根据题目提供给你的芯片，将逻辑函数化简到所需要的函数式；（4）画出逻辑电路图或电路原理图；对于MSI组合逻辑电路的设计是以所用MSI个数最少、品种最少，同时MSI间的连线也最少作为最基本的原则。
组合逻辑电路设计方法
组合逻辑电路设计方法一、组合逻辑电路设计的基础。
1.1 首先得明白啥是组合逻辑电路。
组合逻辑电路啊，就是那种输出只取决于当前输入的电路。
这就好比你去餐馆点菜，厨师做出来的菜（输出）只看你点了啥（输入），简单直接，没有啥弯弯绕绕。
这里面没有什么记忆功能，每一次的输出都是根据当下的输入值全新计算的。
1.2 了解基本逻辑门。
那组合逻辑电路是由啥组成的呢？就是那些基本逻辑门啦，像与门、或门、非门这些。
这就像是盖房子的砖头一样，是基础中的基础。
与门呢，就有点像两个人合作干一件事，只有两个人都同意（输入都为高电平），这件事才能成（输出为高电平），这就是“众志成城”啊；或门呢，只要有一个人愿意干（输入有一个为高电平），这事儿就能开始干（输出为高电平），有点“广撒网”的感觉；非门就更有趣了，你说东它往西，输入是高电平，输出就是低电平，完全反过来，就像个调皮捣蛋的小鬼。
二、组合逻辑电路设计的步骤。
2.1 确定需求。
在设计组合逻辑电路之前，你得先知道自己想要干啥。
这就像你要出门旅行，你得先想好去哪儿，是去山清水秀的地方看风景呢，还是去繁华都市购物。
比如说，你想要设计一个电路来判断一个数是不是偶数，这就是你的需求。
2.2 列出真值表。
有了需求之后呢，就可以列出真值表了。
真值表就像是一个账本，把所有可能的输入和对应的输出都记下来。
这可不能马虎，要像小学生做数学题一样认真仔细。
就拿判断偶数那个例子来说，输入是这个数的二进制表示，输出就是这个数是不是偶数，是就输出1，不是就输出0。
这一步就像是在给你的电路设计画草图，把大框架先定下来。
2.3 写出逻辑表达式。
根据真值表，就可以写出逻辑表达式了。
这逻辑表达式就像是电路的灵魂，它决定了电路内部的逻辑关系。
这个过程有点像把一堆散的零件组装成一个小机器，要把那些逻辑门按照一定的规则组合起来。
这时候你得运用一些逻辑代数的知识，就像厨师做菜要懂得调味一样，该用加法（或运算）的时候用加法，该用乘法（与运算）的时候用乘法。
组合逻辑电路的设计,电路由红绿蓝三盏灯组成实验报告
组合逻辑电路的设计,电路由红绿蓝三盏灯组成实验报告实验报告标题：组合逻辑电路的设计：红绿蓝三盏灯的组合实验目的：1. 理解组合逻辑电路的基本原理和设计方法；2. 实际操作设计一个由红绿蓝三盏灯组成的组合逻辑电路；3. 探索不同输入组合对输出结果的影响。
实验器材：1. 红绿蓝三盏灯2. 开关3. 电源供应器实验原理：组合逻辑电路是由逻辑门组成的电路，它的输出仅由输入的当前状态决定，与输入信号的变化历史无关。
组合逻辑电路的基本逻辑门有与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）等。
实验设计：根据红绿蓝三盏灯的组合，我们可以设计一个简单的组合逻辑电路。
假设我们用A、B、C分别表示红、绿、蓝灯的状态，0表示灭，1表示亮。
我们需要设计一个电路，使得当ABC分别为000、001、010、011、100、101、110、111八种组合时，红绿蓝三盏灯分别亮起的状态如下：000 -> 红灯亮，绿灯灭，蓝灯灭001 -> 红灯亮，绿灯灭，蓝灯亮010 -> 红灯亮，绿灯亮，蓝灯灭011 -> 红灯亮，绿灯亮，蓝灯亮100 -> 红灯灭，绿灯亮，蓝灯灭101 -> 红灯灭，绿灯亮，蓝灯亮110 -> 红灯灭，绿灯灭，蓝灯灭111 -> 红灯灭，绿灯灭，蓝灯亮基于上述要求，我们可以使用与门、或门和非门来设计该组合逻辑电路，具体设计如下图所示：+++++++A - AND ORB -C -++++++++-输出端D（红灯）+-输出端E（绿灯）+-输出端F（蓝灯）+输入端B+-输入端A实验步骤：1. 按照上述电路图，连接与门、或门、非门及红绿蓝灯；2. 将电源供应器的电源插头接通电源；3. 按照给定的输入组合（000、001、010、011、100、101、110、111）依次拨动开关；4. 观察红绿蓝三盏灯的亮灭情况，记录实验结果。
实验结果：根据实际的实验操作和观察，我们可以得到以下结果：输入组合红灯绿灯蓝灯-000 亮灭灭001 亮灭亮010 亮亮灭011 亮亮亮100 灭亮灭101 灭亮亮110 灭灭灭111 灭灭亮结论：通过实验结果可以验证组合逻辑电路的设计是正确的。
组合逻辑电路的设计实验报告
实验一组合逻辑电路的设计
1.实验目的
1，掌握组合逻辑电路的功能分析与测试
2，学会设计以及实现一位全/减加器电路，以及舍入与检测电路设计。
2.实验器材
74LS00 二输入四与非门
74LS04 六门反向器
74LS10 三输入三与非门
74LS86 二输入四异或门
74LS73 负沿触发JK触发器
74LS74 双D触发器
3.实验内容
1>.设计舍入与检测的逻辑电路：
1. 输入：4位8421码,从0000-1001
输入信号接4个开关，从开关输入。
2. 输出：
当8421码>=0101（5）时，有输出F1=1
当8421码中1的个数是奇数时，有输出F2=1,
2>，设计一位全加/全减器
如图所视：
当s=1，时做减法运算，s=0时做加法运算。
A,B,C分别表示减数，被减数，借位（加数，被加数，进位）
4.实验步骤
1>.设计一个舍入与检测逻辑电路：
做出真值表：
电路框图
作出卡诺图，并求出F1,F2
根据F1F2的表达式做出电路图：
按照电路图连接号电路，并且验证结果是否与设计相符。
2,>设计一位全加/全减器
做出真值表：
F1的卡诺图
F1卡诺图：
F2的卡诺图
按照电路图连接号电路，并且验证结果是否与设计相符。
5.实验体会
通过这次试验，我了解了用仪器拼接电路的基本情况。
懂得了从电路图到真实电路的基本过程。
在连接的时候，很容易因为线或者门出现问题。
实验五-组合逻辑电路的设计
实验五组合逻辑电路的设计一、试验目的１、掌握组合逻辑电路的设计方法。
２、掌握组合逻辑电路的静态测试方法。
３、熟悉CPLD设计的过程，比较原理图输入和文本输入的优劣。
二、实验的硬件要求１、输入：按键开关（常高）４个；拨码开关４位。
２、输出：LED灯。
３、主芯片：Altera EPM7128SLC84-15。
三、实验内容１、设计一个四舍五入判别电路，其输入为8421BCD码，要求当输入大于或等于５时，判别电路输出为１，反之为０。
２、设计四个开关控制一盏灯的逻辑电路，要求改变任意开关的状态能够引起灯亮灭状态的改变。
（即任一开关的合断改变原来灯亮灭的状态）３、设计一个优先排队电路，其框图如下：排队顺序：A=1 最高优先级B=1 次高优先级C=1 最低优先级要求输出端最多只能有一端为“１”，即只能是优先级较高的输入端所对应的输出端为“１”。
四、实验连线１、四位拨码开关连D3、D2、D1、D0信号对应的管脚。
OUT输出信号管脚接LED灯。
２、四位按键开关分别连K1、K2、K3、K4信号对应的管脚。
OUT输出信号管脚接LED灯。
３、A、B、C信号对应管脚分别连三个按键开关。
输出A_Out、B_Out、C_Out信号对应的管脚分别连三个LED灯。
（具体管脚参数由底层管脚编辑决定）五、参考原理图1、①原理图，如图5-1所示：②AHDL硬件描述语言输入：SUBDESIGN t5_1(d0,d1,d2,d3:INPUT;out: OUTPUT;)BEGINIF( (d3,d2,d1,d0) >= 5 ) THENout=VCC;ELSEout=GND;END IF;END;2、①原理图，如图5-2所示：②AHDL硬件描述语言输入：SUBDESIGN t5_2(k0,k1,k2,k3:INPUT;out: OUTPUT;)BEGINTABLE(k3,k2,k1,k0) => out;B"0000" => GND;B"0001" => VCC;B"0011" => GND;B"0010" => VCC; 图5-2图5-1B"0110" => GND;B"0111" => VCC;B"0101" => GND;B"0100" => VCC;B"1100" => GND;B"1101" => VCC;B"1111" => GND;B"1110" => VCC;B"1010" => GND;B"1011" => VCC;B"1001" => GND;B"1000" => VCC;END TABLE;END;3、①原理图，如图5-3所示：图5-3②AHDL硬件描述语言输入：SUBDESIGN t5_3(a,b,c : INPUT;a_out,b_out,c_out : OUTPUT;)BEGINIF a THENa_out=VCC; b_out=GND; c_out=GND;ELSIF b THENa_out=GND; b_out=VCC; c_out=GND;ELSIF c THENa_out=GND; b_out=GND; c_out=VCC;ELSEa_out=GND;b_out=GND;c_out=GND;END IF;END;六、实验报告要求1、对于原理图设计要求有设计过程。
组合逻辑电路的设计获奖教案
组合逻辑电路的设计章节一：组合逻辑电路概述教学目标：1. 了解组合逻辑电路的基本概念；2. 掌握组合逻辑电路的输入输出关系；3. 熟悉组合逻辑电路的主要应用。
教学内容：1. 组合逻辑电路的定义；2. 组合逻辑电路的输入输出关系；3. 组合逻辑电路的应用实例。
教学活动：1. 引入组合逻辑电路的概念；2. 通过举例说明组合逻辑电路的输入输出关系；3. 讨论组合逻辑电路的应用场景。
章节二：逻辑门及其组合教学目标：1. 掌握常见逻辑门的功能；2. 学会逻辑门的符号表示；3. 了解逻辑门组合的基本原理。
教学内容：1. 与门、或门、非门的功能和符号表示；2. 与非门、或非门、异或门的功能和符号表示；3. 逻辑门组合的原理。
教学活动：1. 介绍各种逻辑门的功能和符号表示；2. 通过示例演示逻辑门的组合过程；3. 引导学生进行逻辑门的组合练习。
章节三：组合逻辑电路的设计方法教学目标：1. 学会组合逻辑电路的设计方法；2. 熟悉组合逻辑电路的设计步骤；3. 掌握组合逻辑电路的优化技巧。
教学内容：1. 组合逻辑电路的设计方法；2. 组合逻辑电路的设计步骤；3. 组合逻辑电路的优化技巧。
教学活动：1. 引导学生了解组合逻辑电路的设计方法；2. 分组讨论组合逻辑电路的设计步骤；3. 分享组合逻辑电路的优化技巧。
章节四：组合逻辑电路的实际应用教学目标：1. 了解组合逻辑电路在实际中的应用；2. 学会分析组合逻辑电路的应用场景；3. 能够设计简单的组合逻辑电路应用实例。
教学内容：1. 组合逻辑电路在实际中的应用；2. 分析组合逻辑电路的应用场景；3. 设计简单的组合逻辑电路应用实例。
教学活动：1. 介绍组合逻辑电路在实际中的应用实例；2. 分析组合逻辑电路的应用场景；3. 学生分组设计简单的组合逻辑电路应用实例。
章节五：组合逻辑电路的设计实践教学目标：1. 掌握组合逻辑电路的设计方法；2. 学会使用逻辑门电路元件进行组合逻辑电路的设计；3. 能够完成组合逻辑电路的设计并验证其功能。
组合逻辑电路的设计
0 1 1 0 ×××××
010
0 1 1 1 0 ××××
011
0 1 1 1 1 0 ×××
100
0 1 1 1 1 1 0 ××
101
0 1 1 1 1 1 1 0×
110
0 1 1 1 1 1 1 10
111
出
YEX YS
11 10 01 01 01 01 01 01 01 01
第4章 组合逻辑电路
第4章 组合逻辑电路
Dn An BnCn An BnCn An Bn C n An BnCn An Bn Cn
Cn1 An Bn C n An Bn C n BnCn An (Bn Cn ) BnCn An (Bn Cn ) BnCn
E3 A BC BD A BC BD
E2 BC D BC BD B(C D) B(C D) B (C D)
E1 C D CD C D C D
E0 D
第4章 组合逻辑电路
③ 画逻辑电路。
该电路采用了三种门电路，速度较快，逻辑图如图4.2.4所示。
的输入、输出均为低电平有效，因此给每个输出端加一个
反相器，即可将反码输出的BCD码转换为正常的BCD码。
第4章 组合逻辑电路
图4.3.3 74LS147的逻辑符号
第4章 组合逻辑电路
表4.3.2 74LS147的功能表
I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 I9
111 11 11 11 ××× ×× ×× × 0 ××× ×× ×× 0 1 ××× ×× × 0 1 1 ××× ×× 0 1 1 1 ××× × 0 1 1 1 1 ××× 0 1 1 1 1 1 ×× 0 1 1 1 1 1 1 ×0 1 1 1 1 1 1 1
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1.作出逻辑规定（确定输入变量、 输出变量）； 2.列出真值表； 3.写出逻辑表达式并化简； 4.画出逻辑电路图。
裁判表决器设计(二）
《最强大脑》节目中，每次有魏 坤琳、陶晶莹、周杰伦等三位评委。 每一位选手表演结束，当有两个或 两个以上的评委按下同意按钮且必 须有科学裁判魏坤琳同意时，认为 选手成功，其他情况认为选手失败。 试用逻辑门设计一个表决器电路来 实现。
1.根据逻辑问题作出逻辑规定
设魏坤琳、陶晶莹、周 杰伦三位评委分别为A、B、C， 同意为1，不同意为0；选手 表演结果为Y，成功为1，失 败为0。
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2.根据逻辑功能要求，列出真值表
A
B
C
Y
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
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3.根据真值表写出逻辑表达式
(1) 定义输入变量和输出变量 以等的亮与灭定义为输入变量，灯亮时为1，灯灭时为
0；如果电路工作状态不正常，报警输出1，否则为0。 (2) 真值表
红R
黄H
绿G
报警信号Z
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
(3) 画出卡诺图
YG
00 01 11
10
R
01
0
1
0
10
1
1
1
1.根据逻辑问题作出逻辑规定
设李连杰、蔡明、周立 波三位评委分别为A、B、C， 同意为1，不同意为0；选手 表演结果为Y，出彩为1，出 局为0。
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2.根据逻辑功能要求，列出真值表
A
B
C
Y
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
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2.根据逻辑功能要求，列出真值表
Z RY G YG RG RY
思考题
有一火灾报警系统，设有烟感、 温感、紫外光感三种不同类型的火 灾探测器。为了防止误报警，只有 当其中有两种或两种以上类型的探 测器发出火灾探测信号时，报警系 统才产生报警控制信号，试设计产 生报警控制信号的电路。
逻辑电路设计步骤框图
逻辑形式变换 逻辑问题 逻辑模型 最简表达式 逻辑电路图
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设计制作裁判器电路
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裁判表决器设计(一）
《出彩中国人》节目中，有李 连杰、蔡明、周立波三位评委。每 一位选手表演结束，当有两个或两 个以上的评委按下同意按钮时，认 为选手出彩，其他情况认为选手出 局。试用逻辑门设计一个表决器电 路来实现。
Y= A BC AB C ABC
=AB+AC
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4.根据化简后的表达式画出电路图
A
0
&
0
B
0
0 ≥1
Y
0
0
C
0
&
0
0
拓展
用与非门来实现该 表决器电路
B
0
&
0
0
A
0
&
Y
0
0
0
&
0
C
0
Add Your Company Slogan
设计制作 交通信号灯故障报警电路
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交通灯故障报警电路设计
A
B
C
Y
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
0
1
1
1
1
0
1
1
Hale Waihona Puke 111Company Logo
3.根据真值表写出逻辑表达式
Y= ABC A BC AB C ABC
=AB+BC+AC
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4.根据化简后的表达式画出电路图
0
&
0
0
A
B
0
&
0
0
≥1
Y0
0
0
C
0
&
0
0
逻辑电路设计思路
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组合逻辑电路的 设计
江苏省如皋中等专业学校 张斯元
知识回顾
设计概念
1.设计的电路 在功能上是完 整的，能够满 足所有设计要 求。
2.考虑到成本 和设计复杂度 ，设计的电路 应该是最简单 的、最优化的
逻辑电路的设计方法
1. 对实际问题进行逻辑抽象，列出真值表，建立逻辑模型； 2. 利用代数法或卡诺图法化简，找到最简或最合理的表达式； 3. 根据化简后的表达式画出电路图，验证电路的功能完整性。